Investigación científica aplicada a la Eficiencia Energética en la

Industria

Guayaquil, junio 2013

Agenda

• Introducción

• Auditorias energéticas

• Ejemplos prácticos • Investigación científica aplicada

• Conclusiones

Introducción • La energía eléctrica, el petróleo, el agua y el gas, con sus precios en

constante aumento y una mayor sensibilidad frente a cuestiones medioambientales, son recursos cada vez más valiosos. La industria produce cerca del 1/3 parte de las emisiones de gases de invernadero.

• Por eficiencia energética se entiende el conjunto de actividades encaminadas a reducir el consumo de energía, mejorando la utilización de la misma, con el fin de proteger el medio ambiente, reforzar la seguridad del abastecimiento y crear una política energética sostenible.

• Definición: Proporción u otra relación cuantitativa entre el resultado en términos de desempeño, de servicios, de bienes o de energía y la entrada de energía.

Introducción • Los principales impactos ambientales de las emisiones de transformación

de energía: 1. Impacto local al aire (hollín, hidrocarburos); 2. Impactos regionales (gases SO2 y NOx) y 3. Impacto global (CO2), lo que provoca el cambio climático.

• Directrices para la mejora de EE: estratégicos, organizativos, económicos, legales y tecnológicos.

• Gestión de energía: 1. ESCO empresas son una forma especial de los intermediarios del mercado. Ofrecen

una combinación de información, la formación, la identificación, el análisis, la financiación, la supervisión técnica y medidas de ahorro energético.

2. Una auditoría energética es una evaluación de la gestión de la empresa o institución que opera en términos de consumo de energía.

3. Introducción de los indicadores de eficiencia energética de los productos y edificios.

El sistema de gestión de energía PDCA 1. Establecer los objetivos y procesos necesarios para conseguir

resultados de acuerdo con la política de la organización

2. Proceso de implementación

3. Seguimiento y medición, proceso de evaluación

4. Tomar medidas para aumentar continuamente la eficacia de la gestión energética

La introducción de la GE en las pequeñas y medianas empresas

1. Inicio

2. Formación de un equipo energético

3. Definición de la política energética

4. La realización de auditorías energéticas con el fin de evaluar la situación actual en términos de consumo de energía en la empresa

5. Definir un plan de acción de la empresa en el sector energético

6. Definición e implementación de medidas de eficiencia energética

7. Verificación de la eficiencia energética

8. Evaluación del sistema de GE y el resultado de las medidas adoptadas para mejorar la eficiencia energética

9. El desarrollo continuo del sistema GE y mejoro de la eficiencia energética

Auditorias energéticas

Evaluación como la gestión de la empresa maneja el uso de energía.

1. Un simple paseo por la fábrica o edificio, donde los profesionales reconocen inmediatamente el lugar de la pérdida excesiva de energía y medidas para evaluar las intervenciones con períodos cortos de recuperación de los fondos.

2. El método más complejo que consiste en el análisis de las cuentas de la energía en los últimos años, tomando ciertas medidas de parámetros de la energía y con un análisis serio del coste de la inversión.

Auditorias energéticas Identificación de medidas para mejorar la eficiencia energética (check list):

1. CALDERAS Y SISTEMAS DE VAPOR

2. CALEFACCIÓN Y REFRIGERACIÓN DE EDIFICIOS

3. SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO

4. SISTEMA DE ILUMINACIÓN

5. EQUIPO DE REFRIGERACIÓN

6. SISTEMA DE AGUA CALIENTE

7. OPERACIÓN DE LA PLANTA

Ejemplos prácticos • Auditoría energética de la fábrica de confitería (1000 empleados)

Conclusiones de la auditoría energética Calderas y el sistema de distribución de vapor: • Todas las calderas de fábrica utilizan gas natural. La temperatura de salida de gases esta a

más de 200 C, y esto causa pérdidas significativas de energía. Se recomienda instalar el calentador de agua de alimentación adicional que va a utilizar el calor residual de los gases de combustión y la temperatura de los gases que salen de la caldera sería de alrededor de 120 C. En este caso, se podría obtener un ahorro de energía en calderas de hasta un 4%, o aproximadamente 40.000 m3 de gas natural al año.

• Es necesario considerar la posibilidad de sustituir las calderas existentes con calderas de menor capacidad, porque están sobredimensionadas (en invierno 30-35%).

• Instalación de la sonda para mediciones de oxígeno en los gases de combustión, y el circuito regulador adicional para ajustar las relaciones aire / combustible

• Se recomienda instalar la purga automática de la caldera para el lodo y la desalación, y el sistema de aprovechamiento energético de agua que se pierde en proceso de purificación (reducción del consumo energético de calderas 2%)

Sistema de refrigeración: • El sistema tiene un gran potencial en el calor residual a baja temperatura (40 a 45°C). Se

estima que el calor total de residuos es más de 2.000 kW. Por otra parte, la fábrica cuenta con una gran demanda de energía para calefacción y agua caliente.

Ejemplos prácticos Consumo de Electricidad: • El actual sistema de control del consumo de energía eléctrica no permite análisis

detallado de las posibilidades de racionalización. Es necesario introducir la monitorización continua del consumo de energía y el control de la potencia del motor para toda la fábrica y también para algunas plantas y principales consumidores en ellos.

El consumo de gas fuera de la sala de calderas: • A los efectos de hornos industriales consumo de gas natural es de aproximadamente

35% del consumo total de gas en la fábrica. La reducción del consumo de energía de los hornos se puede lograr: con un ajuste fino del quemador utilizando el calor residual de los gases de combustión. Después de ajustar los quemadores en todos los hornos y con las mediciones repetidas se puede detallar el potencial de racionalización del uso de energía.

Sistema de aire comprimido: • Existen las fugas de aire. Falta un sistema de control central para el uso de aire

comprimido a toda la planta. La parte utilizable del calor residual de aire comprimido es de hasta 50% del consumo total de energía de compresión de aire.

Sistema de gestión de la energía: • No existe. Posible ahorros: de 15 a 25%. Calefacción y refrigeración de edificios • La sustitución de ventanas y la mejora del aislamiento (ahorro 20-30% de la energía

para calefacción) Sistema de iluminación: • El sistema se puede mejorar con un ahorro de 70-80% en el consumo de energía

mediante la sustitución de los tubos fluorescentes con los focos LED. PDR: 1,8 años.

Ejemplos prácticos • Chemical Agrosava es una empresa especializada en la producción y distribución de plaguicidas y

fertilizantes foliares. • Una planta de trigeneración con biomasa (200-250kWel y 329 kWth)

Ejemplos prácticos • Inversión y periodo de recuperación

Component Cost [€]

Downdraft gasifier 30000

Gas engine 250000

Utility boiler 4000

Air-water HE 7000

Dry cooler 5000

Pumps, fans 4400

Material for the installation

(pipe, valves,..) 49000

Installation 17000

Control 5400

Absorption chiller package 82290

Compression chiller

package 40090

O&M activities Cost [€]

Biomass price [1026t] 15390

Transportation 5883.4

O&M of generated electricity 7560

O&M of heating & cooling 1776.6

Dry cooler el. consum. 982.8

Absorption chiller el. consum. 302.4

Compression chiller el. consum. 12057

Inversión 591.000 $

Periodo de recuperación 3.9 años (solo con electricidad)

Ahorro en el consumo de gas natural para la calefacción 31.500$ (temporada)

Ahorro en el consumo de electricidad para aire acondicionado

Posibilidad de utilizar el calor residual para el secado de los productos agrícolas Periodo de recuperación 3.3 años

Investigación científica aplicada

• Educación (cursos, la conciencia pública, la creación de los expertos,…)

• Desarrollo de las normativas nuevas o adaptación de las normativas existentes en el nivel nacional (ISO 50001, EN:16001 ,EN 16247-1:2012,EN 16247-2:2012,…)

• Implementación de las soluciones avanzadas, nuevas tecnologías, con un mayor uso de las energías renovables

• Desarrollo de las buenas practicas para la EE en la Industria

• Creación de un sistema en el nivel nacional para monitorizar y controlar el consumo de energía por sectores

Conclusiones

Muchas gracias por su atención!

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